[发明专利]一种提高相机标定精度的控制方法及系统

权利要求书

1.一种提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、系统采集相机拍摄的圆形标志点图片，并对圆形边沿进行亚像素定位；

S2、对上述圆形边沿进行椭圆拟合，得到圆心在图像上成像点的坐标；

S3、解析得到相机的初始内外参；

S4、计算得到空间圆形边沿的坐标；

S5、系统将空间圆形边沿的坐标通过当前的相机参数映射到图像上，得到空间圆的标准投影；

S6、系统建立关于圆面积的目标函数，并判断所述目标函数是否收敛；若收敛，则表明相机参数已达最优；若不收敛，则更新相机参数，并返回至步骤S5。

2.根据权利要求1所述的提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

对拍摄到的圆形标志点图片进行滤波，以减少图像噪声对边沿检测精度的影响；

利用canny算子对滤波后的图像进行边沿提取，得到像素级的椭圆边沿。

3.根据权利要求2所述的提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：系统判断所述像素级椭圆边沿是否闭合；若闭合，则判定是椭圆边沿；若不闭合，则判定为不是椭圆边沿。

4.根据权利要求3所述的提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，系统利用Zernike矩法计算亚像素边沿。

5.根据权利要求1至4任一项所述的提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：对上述圆形边沿进行最小二乘椭圆拟合。

6.根据权利要求1所述的提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：系统利用所得的圆心坐标计算投影图像与标定靶平面之间的射影变换关系，利用张正友相机标定方法解析出相机的初始内外参。

7.根据权利要求6所述的提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，所述相机初始内外参包括：相机的焦距、主点坐标、旋转矩阵、平移矩阵和镜头畸变。

8.根据权利要求1所述的提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，所述目标函数表示为：不重合度k＝1-A∩B/A∪B，其中A是图像中圆的面积，B是空间圆的标准投影面积。

9.根据权利要求8所述的提高相机标定精度的控制方法，其特征在于，当所述目标函数不收敛，则系统利用L-M策略更新相机参数。

10.一种提高相机标定精度的控制系统，其特征在于，其包括：

亚像素定位模块，用于执行步骤S1、系统采集相机拍摄的圆形标志点图片，并对圆形边沿进行亚像素定位；

空间圆形边沿确定模块，用于执行步骤S2、对上述圆形边沿进行椭圆拟合，得到圆心在图像上成像点的坐标；

S3、解析得到相机的初始内外参；

S4、计算得到空间圆形边沿的坐标；

S5、系统将空间圆形边沿的坐标通过当前的相机参数映射到图像上，得到空间圆的标准投影；

相机参数优化模块，用于执行步骤S6、系统建立关于圆面积的目标函数，并判断所述目标函数是否收敛；若收敛，则表明相机参数已达最优；若不收敛，则更新相机参数，并返回至步骤S5。